JP2013532757A - 天然繊維を含有する複合材料 - Google Patents

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Abstract

- 15〜60重量％の天然源由来の繊維、- 80〜35重量％のポリアミド、- 0.1〜30重量％の添加剤を含有する複合材料であって、該ポリアミドは220℃未満の軟化点、50℃を超える加熱撓み温度を有し、該ポリアミドはa)30〜70モル％のダイマー脂肪酸、b)30〜70モル％の脂肪族ジカルボン酸、c)70〜98モル％の脂肪族ジアミン、d)25モル％までの脂環式ジアミン、e)20モル％までのポリエーテルジアミンを含有し、該脂肪族ジカルボン酸は直鎖状、非分枝状C10〜C18ジカルボン酸から選択されることを特徴とし、加重平均炭素原子数は11.5〜14.5であり、酸とアミンの総モル％はそれぞれ100となる、前記複合材料。

Description

本発明は、マトリックス化合物としてのポリアミドと天然繊維に基づく複合材料に関する。本発明はまた、該複合材料から製造される、湿度と高温に対して安定な成形品をも包含する。
EP 1129139は、溶融形態で加工される組成物を開示する。該組成物は、澱粉またはセルロース系材料のような天然ポリマーに組み込まれた有機繊維を含むものである。これらの混合物は加工時に不都合があるため、該発明によればセラックを加工添加剤として添加しなければならない。そのような成分に由来する部品は、ウェザリング条件および湿度に対してあまり安定ではない。
US 5317037は、乾燥環境において十分な強度を有する実用品に成形し得る、溶融形成性の組成物に関する。該組成物は、有機繊維および溶融性の水溶性バインダーを含有する。結合剤としては、砂糖、ポリデキストロース、ゼラチン、グルテン、ヒドロキシメチルセルロース、アラビアゴムおよび澱粉のような天然ポリマーが開示されている。該ポリマーは水溶性であって、そのような組成物は湿潤環境では急速に崩壊および分解する作用がある。
WO2008/107615は、ポリアミド、ポリ乳酸、ひいては適合性がより良好な剤、および天然あるいは合成繊維を含む組成物を開示する。ポリマーとしてのポリ乳酸は多くの極性基を含むため、湿気に対する安定性は低い。また、そのような成形品の機械的性質は多くの必要条件を満たさない。
WO2008/064950は、ホットメルト型に由来するポリマーから製造された成形品を開示する。また特定のポリアミドも開示されているが、繊維を含有する組成物には言及がない。成形品は、金属表面に接着され得るように一端で溶融する能力を有するものである。
WO00/59989は、天然繊維と、マトリックス材料としてポリエステル、ポリアミドあるいはポリエステルアミドのような油脂化学の熱可塑性物ポリマーに由来する複合材料を開示する。構成要素として、ダイマー脂肪酸が他の有用なモノマー成分と共に挙げられている。具体例として、ダイマー脂肪酸/アゼライン酸と二量体アミンに基づくポリアミドが開示されている。特定の複合化合物や特定のポリアミドについて、開示はない。
ポリアミドは種々の組成物において知られている。その化学構造によれば、それらは広い範囲に軟化点を有し得る。そのようなポリアミドの主要な問題は、比較的高い溶融温度である。これが重要であるのは、多くの用途について、ポリアミドが射出成形プロセスにおいて使用されるからである。このプロセスでは、より低い融点を有することが有利であるため、エネルギーコストを節約することができる。さらに、そのようなポリマーの粘度はより低くなり、製造工程に影響を及ぼす。他方では、そのようなポリアミドから製造した部品を実用に供する場合、それらはより高温度でさえ安定した特性を有しているべきである。軟化点が低ければ、そのような部品の機械的安定性は減少するだろう。例えば、熱放出性機械の付近では、そのような部品は使用できない。したがって、ポリアミドから作られたそのような部品の使用は制限される。付着面で互いに接合されなければならない2つ以上の層からなる、様々な機能を行なわなければならない構成部品を使用することが知られている。これには2つの異なる材料が要求され、ベース材料は高価であり、また、製造は困難である。
油性由来の繊維は知られている。しかし、組成物と表面とは、しばしばマトリックス材料への付着の問題を生じさせる。天然繊維は、表面での化学分散が小さいため、極性ポリマーへの良好な付着を示す。そのような天然由来の繊維は、水の影響を受けやすいことがある。この湿度は、上記材料の機械的性質に影響を与え得る。
欧州特許出願公開第1129139号明細書 米国特許第5317037号明細書 国際公開第2008/107615号 国際公開第2008/064950号 国際公開第00/59989号
本発明は、射出成形プロセスによって適用することができる組成物を調製するための、天然由来の繊維およびポリアミドに基づく複合材料を提供すること目的とする。また、該組成物は安定なものとなり、製造工程によって求められるような温度状況下では劣化しないであろう。
本発明の別の目的は、温度および湿度の環境条件に対して安定したものとなる上記の溶融成形性組成物から製造された成形品を提供することである。そのような複合体部品は、使用条件下では機械的に安定性で、優れた機械的強さおよび剛性を示すものとなる。より具体的には、本発明は、機械的不具合なく高い温度で使用することができるように安定性を備えた成形品を形成し得る組成物を調製することを目的とする。
上記目的は、(i) 15〜60重量%の天然源由来の繊維、(ii) 80〜35重量%のポリアミド、(iii) 0.1〜30重量%の添加剤、を含有する複合材料であって、該ポリアミドは220℃未満の軟化点、50℃を超える加熱撓み温度を有し、該ポリアミドは、(a) 30〜70モル%のダイマー脂肪酸、(b) 70〜30モル%の脂肪族ジカルボン酸、(c) 98〜70モル%の脂肪族ジアミン、(d) 25モル%までの脂環式ジアミン、(e) 20モル%までのポリエーテルジアミン、を含有し、該脂肪族ジカルボン酸は直鎖状、非分枝状のC10〜C18ジカルボン酸から選択されることを特徴とし、加重平均炭素原子数は11.5〜14.5であり、酸とアミンの総モル%はそれぞれ100%となる、複合材料により達成される。
本発明による複合材料は、繊維とポリアミド樹脂を含むものとなる。繊維としては、既知の天然繊維を使用することができる。適用上の理由から、繊維が乾燥していて、あまり水を含まない場合が好適である。繊維は短いものとなり、それは、長さが、複合材料が射出成形プロセスによって加工することができるようなものとなることを意味する。第2に必要な化合物はポリアミド樹脂である。ポリアミド樹脂は既知の原料から構成することができる。しかし、このポリマーの熱安定性が高いものであること、他方で溶融粘度は低いことが必要とされる。熱安定性は、そのような特性に対する技術的な値として加熱撓み温度によって測定することができる。ポリアミドのカルボン酸は、ポリアミドの高い加熱撓み温度を達成するために選択される。
本発明による組成物はポリアミドを含有する。本発明によれば、複合材料が湿度の高い条件に対して安定性を示し、劣化あるいは機械的性質の低下がより少なくなるように、ポリマーとそのモノマーを選択する。さらに、高温での使用に対して安定性の成形品を得るために、ポリマー化合物の機械的低下を高温へシフトさせることが必要とされる。この特徴は、一般的にはより低温を選択することとなる、混合物を物品へ容易加工する要求と相反している。したがって、ポリアミドの化学成分は、意図した用途に適するよう選択しなければならない。
適当なポリアミドはダイマー脂肪酸を含むものであろう。ダイマー脂肪酸あるいはポリマー脂肪酸は、本発明では、天然に発生する原料から得られた不飽和の長鎖脂肪酸を二量化させることにより、既知の方法で調製され、次にさらに蒸留によって精製される上記脂肪酸である。工業銘柄のダイマー脂肪酸は、純度に応じて、10重量%以内の一塩基脂肪酸、その後より多く、70重量%を超えるC36二塩基脂肪酸(より厳密な意味でのダイマー脂肪酸)および20重量%以内のC54以上の多塩基脂肪酸(「トリマー脂肪酸」)を含有する。ポリマー脂肪酸混合物中のモノマー脂肪酸、ダイマー脂肪酸およびトリマー脂肪酸の相対的な比率は、使用する出発化合物の性質、重合、二量化あるいはオリゴマー化の条件、および蒸留による分離の程度に依存する。蒸留によって精製されたダイマー脂肪酸は、少なくとも80重量%および頻繁には95〜99重量%のダイマー脂肪酸を含有する。その後のプロセス段階では、これらのダイマー脂肪酸が水素化されてもよい。
ダイマー脂肪酸に加えて、ポリアミドの酸成分はC10〜C18ジカルボン酸を含むであろう。これらのタイプのジカルボン酸の具体例は、デカンジカルボン酸、ドデカンジカルボン酸、トリデカンジカルボン酸、テトラデカンジカルボン酸、オクタデカンジカルボン酸あるいは他の同族体二酸または上記ジカルボン酸の混合物である。より低い融点およびより高い加熱撓み温度を達成するために、C10〜C18ジカルボン酸混合物のC-原子の加重平均数は、11.5〜14.5の間であることが好ましい。
加重平均数は次式によって計算される。
加重平均C-原子 = (総モル％ x ジカルボン酸のC-原子):100
C-原子の平均数が高すぎる場合、より高温度での機械的性質は優れるものの、粘度と軟化点は高すぎるため、加工性は悪い。C-原子の数がより低い場合、粘度は減少するが、ポリマーは低温で増加した脆性を示し、得られる成形品の用途が制限される。好ましい態様では、12〜14までの加重平均C-原子を選択する。別の好ましい態様では、少なくとも85重量%のC12/C14ジカルボン酸(そのような二酸(b)の量に対する)を含有する。
ポリアミドの酸成分は、任意に、アミノカルボン酸あるいはそのC5〜C18骨格および/またはC2〜C8ジカルボン酸によるその環状誘導体を、10mol%までの量でさらに含んでよい。そのような成分としては次のものが挙げられる。6-アミノヘキサン酸、11-アミノウンデカン酸、ラウロラクタムおよびε-カプロラクタム；またはコハク酸、マレイン酸、グルタル酸、アジピン酸あるいはスベリン酸。
ジアミン成分は、好ましくは偶数の炭素原子を有する、アミノ基が炭素鎖の終点にある1つ以上の脂肪族ジアミンを含有する。脂肪族ジアミンは2〜20個の炭素原子を含んでいてよく、脂肪族鎖は分枝状であってよく、または好ましくは直鎖状である。具体例は、エチレンジアミン、ジエチレントリアミン、ジプロピレントリアミン、1,4-ジアミノブタン、1,3-ペンタンジアミン、メチルペンタンジアミン、ヘキサメチレンジアミン、トリメチルヘキサメチレンジアミン、2-(2-アミノメトキシ)エタノール、2-メチルペンタメチレン-ジアミン、ジアミノジプロピルメチルアミン、1,12-ジアミノ-ドデカンである。好ましい脂肪族ジアミンは、偶数個の炭素原子を有するC2〜C8ジアミン、または、該単位を2〜5個含有するそのオリゴマーである。
アミノ成分は、例えば、1,4-シクロヘキサンジアミン、4,4'-ジアミノジシクロヘキシルメタン、ピペラジン、シクロヘキサン-ビス-(メチルアミン、イソフォロンジアミン、ジメチルピペラジン、ジピペリジルプロパン、ノルボルナンジアミンあるいはm-キシリレンジアミン、またはその混合物のような環式脂肪族ジアミンまたは複素環式ジアミンを含んでもよい。そのようなジアミンは、少なくとも2つの反応性NH基を含むだろう。そのような環式ジアミンの分子量は、80g/mol〜約300g/molの間にある。環式ジアミンの量は0〜25mol%の間にあり、好ましくは1mol%を超える。
さらに、アミノ成分は、ポリオキシエチレンジアミン、ポリオキシプロピレンジアミンあるいはビス-(ジアミノプロピル)-ポリテトラヒドロフランのようなポリオキシアルキレンジアミンを含んでよい。「ジェファーミン」(ハンツマン社の商品名)としても知られるポリオキシアルキレンジアミンは、特に好適である。使用するポリオキシアルキレンジアミンの分子量は、100〜4000g/molの間、好ましくは400〜2000g/molの間である。ポリオキシアルキレンジアミンの量は0〜20mol%、好ましくは1〜15mol%の間である。
異なる態様では、任意に、ダイマー形態の不飽和C18ジアミンである少量のダイマージアミンを含んでよく、水素化形態であってもよい。
適当なポリアミドは、70〜98mol%の脂肪族ジアミンおよび25mol%以内の脂環式ジアミンあるいはポリオキシアルキレンジアミンあるいはその混合物を含むだろう。別の態様では、さらに0〜15mol%のダイマー脂肪ジアミンを含んでよい。好ましくは、ポリアミドは80〜95mol%の、C2〜C20の直鎖状脂肪族ジアミンを含むだろう。50〜95重量％ (全ジアミンに対する) のC2〜C8ジアミンを含むポリアミドは特に好適であり、最も好適にはC2〜C4ジアミンを含むものである。
カルボキシル末端化ポリアミドは得られるが、アミノ末端化ポリマーでも可能なように、ジカルボン酸をジアミンに対して僅かに過剰にして使いられる。本発明により適当なポリアミドの好ましい態様では、
- 70〜30モル％のダイマー脂肪酸、
- 30〜70モル％の１種以上のC10-C18ジカルボン酸、
- 70〜98モル％の少なくとも１種のC20以下の脂肪族ジアミン、
- 0〜15モル％のダイマー脂肪ジアミン、
- 1〜25モル％の１種以上の脂環式ジアミン、
- 1〜20モル％のポリエーテルジアミン、
から製造され、ここで、使用するジアミンの合計は100mol%となり、使用するカルボン酸の合計は100mol%となり、そのようなジカルボン酸のC-原子の加重平均数は11.5〜14.5の間である。
本発明によって使用されるポリアミドの分子量は、およそ100000〜2000000g/molであり、好ましくは300000g/molを超え、特に好ましくは500000〜15000000g/mol(重量平均分子量、MW)である。本発明によって使用されるポリアミドの粘度は、1000〜50000 mPa・s（225(Cで測定）であり、好ましくは3000〜30000 mPa・sである。
ポリアミドの軟化点は、220℃未満であり、好ましくは170℃〜200℃である。ポリアミドが50℃を超える加熱撓み温度(HDT)を有するものとすることが必要とされる。加熱撓み温度は65℃を超えることが好ましい。加熱撓み温度がより低い場合、複合材料の安定性は低すぎることとなる。そのような場合、より高い温度に従う環境において成形品を使用することは、あまり適当ではない。加熱撓み温度は、より多い量のジカルボン酸および/またはC-原子のより高い加重平均数によって改善し得る。加熱撓み温度は120℃より低くなる。これが高すぎると、粘度は影響を受けて非常に高い値となり、アプリケーションプロセスに対して有害な作用をもたらすこととなる。
前記ポリアミドはガラス転移温度(TG)が-10〜25℃ (TG、DSCにより測定)の間にあると、好適である。そのため、上記ポリマーの柔軟性は高い。本発明により使用するポリアミドは、溶剤を含有しないことが好ましい。
本発明による複合材料は、天然起源の繊維を含むものとなる。天然由来の繊維は、好ましくは植物に由来する生成物である。そのような繊維としては、綿、ジュート、亜麻、麻、靱皮、サイザル、ラミー、やし繊維、ユッカ繊維、マニラ、バガス、エスパルトリード、わらまたは木材が挙げられる。典型的には、そのような繊維は繊維材として、あるいは化学修飾された形態でセルロース、リグニン、タンパク質あるいは澱粉分子を含有する。そのような繊維は、その縦方向がその直径よりかなり長い、薄くて柔軟な材料である。
繊維の長さは1〜50mm、好ましくは2〜30mmであろう。異なるタイプの混合物を使用することが可能である。上記繊維は、例えば、紡糸、カット、ステープルされたものであってよいが、繊維は溶融ポリアミドと均一に混合可能なものであるべきである。複合材料中の繊維の量は15〜60重量%、好ましくは20〜50重量%の範囲であるべきである。上記繊維は、通常の環境で保存することができる。好ましくは、加工前の繊維の水分は5重量％より低く、特に1重量%より低くすべきである。
ポリアミドと繊維に加えて、本発明による複合材料は25重量％までの量で異なる添加剤をさらに含有してよい。そのような添加剤は組成物の特定の性質を改善するために選択される。具体的には以下のものが挙げられる。ステアリン酸塩、シリコーン油およびエチレンオキシドあるいはプロピレンオキシドの脂肪アルコールとの付加生成物のような処理剤；立体障害フェノールおよび/またはチオエーテルおよび/または置換ベンゾトリアゾールあるいはHALSタイプの立体障害アミンのような酸化防止剤；接着促進剤、例えば、ヒドロキシ官能性、メトキシ、エトキシ、プロポキシあるいはブトキシ基を含む、(メタ)アクリロキシ官能性、アミノ官能性、エポキシ官能性のトリアルコキシシランのような加水分解性基を含むシラン；合成樹脂のような、あるいは天然樹脂としての粘着性樹脂、好ましくはアビエチン酸、アビエチン酸エステル、テルペン樹脂、テルペン/フェノール樹脂、ポリ-α-メチルスチレン、または芳香族、脂肪族、脂肪族/脂肪族の炭化水素樹脂、またはクマロン/インデン樹脂；Ti, Zr, Al, Fe, Mg, Ca, BaあるいはZnの酸化物、ケイ酸塩、硫酸塩、リン酸塩あるいは炭酸塩、例えば二酸化チタン、炭酸カルシウム、酸化アルミニウム、処理シリカ、沈降シリカ、未処理シリカ、焼成シリカ、中空ガラスビーズ、タルク、ナノ粒子状あるいは直径5 μm未満の粉末としての木粉のような顔料または充填剤。さらに、さほど好ましい形態ではないが、化学的起源の繊維を添加することができ、例えばガラス繊維、ポリエステル繊維、ポリアラミド繊維または炭素繊維が挙げられる。
また、ポリアミドにとって通例の耐衝撃性改良剤のような、複合材料への特定の性質を改善する添加剤を用いることができ、例えばエチレン-α-オレフィン共重合体、特にEPMおよびEPDM、あるいはスチレン-エチレン-ブチレンブロック共重合体、特にSEBSが挙げられる；成形材料に帯電防止特性または導電率を付与する添加剤、例えば炭素繊維、黒鉛小繊維、金属繊維、例えばステンレス鋼、金属粉末、あるいは導電性カーボンブラックを含んでなる繊維；難燃剤、例えば水酸化マグネシウム、水酸化アルミニウム、メラミンシアヌレート、リン含有難燃剤、臭素化芳香族化合物；磁性充填剤、例えばセラミック粒子またはフェライト。
さらに、複合材料は、ポリアミドと混合可能で押し出し可能な他のポリマーを含んでもよい。ポリアミドあるいはコポリアミド以外のポリマーとしては以下のものが挙げられる。熱可塑性ポリエステル、例えばポリエチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、ポリプロピレンテレフタラート、ポリエチレン2,6-ナフタレート、ポリプロピレン2,6-ナフタレート、ポリブチレン2,6-ナフタレート、またはこれらに基づくコポリエステル；ポリオレフィン、例えばポリプロピレンまたはポリ乳酸のような天然資源に由来するポリマー。好ましくは、そのようなポリマーの量は、全組成物の15重量％未満であるべきである。
本発明に適するポリアミドは、既知のプロセスによって製造することができる。ポリマーは冷却して、適切な形態、例えばペレット、パウダーとして、あるいはブロックで保存することができる。このポリマーは、再溶融させ、その後、繊維および本発明の複合材料の他の部分と一緒に混合し、加工することができる。
本発明による複合材料は、
- 15〜60重量%の天然源由来の繊維、
- 35〜80重量%の上記ポリアミド、
- 0.1〜25重量%の1種以上の添加剤、
を含み、ポリアミドは220℃未満の軟化点を有し、50℃より高い、好ましくは65℃を超えるHDTを有する、複合材料である。
本発明による組成物は、上記成分を含めて調製することができる。適当なプロセスは、当業者に知られている。上記ポリマーは、製造するか、固体または溶融物として混合装置へ提供して、ポリアミドを繊維および添加剤とブレンドすることができる。そのような混合は、例えば、熱エネルギーを生成して成分を溶融および混合させる押出機中で行うことができる。その混合物は、冷却し、例えば保存および射出成形プロセスでの後の加工のためのブロックあるいはペレットとして、適切な形式で保存することができる。あるいは、成形品を形成するために混合した直後に、材料を加工することが可能である。ポリアミドの軟化点が低いと、天然繊維は加工中に劣化しない。したがって、複合材料が製造および加工中に暗色にならないようにできる。
一般に、成形品は、ある温度領域内で機械的な力を用いることによって溶融組成物を成形することにより製造される。この操作は、任意の既知の加工方法、例えば押出し、射出成形、プレス成形、トランスファー成形、その他によって行なうことができる。しかしながら、本発明によれば、好ましくは、成形材料は低圧射出成形によって成形品に変換される。この射出成形サイクルは次の個別ステップを含む：
- 一緒に連結される任意の部品が挿入されてから、型を閉じる、
- 溶融成形材料を0.5〜100barの間まで、好ましくは1.0〜50barの圧力で型に注入し、保持圧力を任意に加える、
- 成形材料を冷却によって固化させる、
- 型を開く、
- 射出成形を型から取り出す。
好ましくは、成形品は、成形材料を130〜200℃の温度で溶融し、1〜50barの過圧で密閉型に溶融物を注入し、短時間の後に冷却された成形品を型から取り出すことにより製造する。
物品もまた、50℃を超える優れた加熱撓み温度を示すことになる。さらに、該物品はガラス転移温度によって示される優れた低温柔軟性を示す。耐薬品性と機械耐性は高い。また、部品は、高い温度でその形態を安定に保持するものである。溶融形態で複合材料を加工することができるため、物品を多くの異なった形状に製造することができる。本発明の他の実施態様では、成形品は、複合金型によって連結すべき部品を含むものである。
成形品は異なった形状に形成することができる。それらは自動車産業において、一般産業において、用具として使用することができる。成形品はより低い加工温度で製造することができるが、成形品はウェットおよび多湿の条件ならびに高温を含む環境に安定性である。繊維材に関するポリアミド材料の選択によって、高温での熱安定性および形状安定性が向上する。さらに、複合材料混合物におけるポリアミドの選択は、その機械的性質、あるいは色によって天然繊維を損傷させないように行なわれる。ポリアミド原料を天然繊維と組み合わせて天然資源に由来するものとして選択する場合、少量の油性成分のみを必要とする成形品を調製することができる。上記物品は、自動車産業における部品または一般的にはOEM産業において高温環境下で安定性のコンポーネントとして使用することができる。
定義:

本発明および実施例のための測定方法
ガラス転移温度:DSC、DIN ISO 11357
粘度:ブルックフィールド粘度計、DIN EN 2555
分子量:質量平均、MW、ポリスチレン標準を用いてGPCにより測定
E-モジュラス ( ヤング率 ) :EN ISO 14125
引張強さ:EN ISO 527-1
加熱撓み温度(HDT):ISO 75
軟化点:環球法、ISO 4625-1
加重平均数 C-原子 = (Σ mol% x ジカルボン酸のC-原子):100
[計算例:酸組成物:25mol% C10 + 50mol% C11 + 25mol% C16
(25x10 + 50x11 + 25x16):100 = 10 x 0.25 + 11 x 0.5 + 16 x 0.25 = 12.0]
ポリマー 1:
41mol%のドデカン二酸、59mol%のダイマー脂肪酸、23mol%のピペラジン、2mol%のジェファーミンD 400および75mol%のエチレンジアミンから、当業界に既知の方法で、反応水を除去する縮合反応によってポリアミドを製造した。
このポリアミドは次の特性値を示した。
MW=1700000 g/molを超過
溶融粘度=35000 mPas(225℃)
軟化点=190℃
HDT=52℃
引張強さ=14N/mm2
ヤング率=195N/mm2
ポリマー 2 (比較):
100mol%のデカン二酸、50mol%のピペラジン、30mol%のジェファーミンD 400および20mol%のエチレンジアミンから、当業界に既知の方法で、反応水を除去する縮合反応によってポリアミドを製造した。
このポリアミドは次の特性値を示した。
MW=13000 g/mol
溶融粘度=9000 mPas(225℃)
軟化点=170℃
HDT=45℃
引張強さ=9N/mm2
ヤング率=90N/mm2
ポリマー 3 (比較):
41mol%のC9ジカルボン酸、59mol%のダイマー脂肪酸、42mol%のピペラジン、4mol%のジェファーミンD 400および54mol%のエチレンジアミンから、当業界に既知の方法で、反応水を除去する縮合反応によってポリアミドを製造した。
このポリアミドは次の特性値を示した。
MW=15500 g/mol
溶融粘度=4000 mPas(225℃)
HDT=47℃
軟化点=175℃
引張強さ=9N/mm2
ヤング率=105N/mm2
ポリアミドの実験例は、本発明によるポリマーは比較例のポリマーによって達成されない高いHDT値を有していることを示す。
さらに、機械的性質は他のポリアミドに対して改善される。
実施例1:
71gのポリマー1、2gの安定剤、23gのセルロース繊維(0.5〜4mmの長さ、1%の水)および1gの粘着付与剤の混合物を、約175Cで押し出しによって調製した。
その混合物を型に注入して試験片を成形した。
ヤング率650 MPa
引張強さ18N/mm2
HDT=80℃
同様の実験例について、同じ組成物を用いるがポリアミド2および3によって調製することができる。その混合物は射出成形によって加工することができるが、機械的性質はそれほどよくない。
複合材料の機械的性質は改善される。それらの性質は、エージング中にほとんど変化しない。

Claims (14)

  1. - 15〜60重量％の天然源由来の繊維、
    - 80〜35重量％のポリアミド、
    - 0.1〜30重量％の添加剤、
    を含有する複合材料であって、該ポリアミドは220℃未満の軟化点、50℃を超える加熱撓み温度を有し、該ポリアミドは
    a) 30〜70モル％のダイマー脂肪酸、
    b) 70〜30モル％の脂肪族ジカルボン酸、
    c) 70〜98モル％の脂肪族ジアミン、
    d) 25モル％までの脂環式ジアミン
    e) 20モル％までのポリエーテルジアミン、
    を含有し、該脂肪族ジカルボン酸は直鎖状、非分枝状のC10〜C18ジカルボン酸から選択されることを特徴とし、加重平均炭素原子数は11.5〜14.5であり、酸とアミンの総モル％はそれぞれ100となる、複合材料。
  2. 前記繊維は長さが1〜50 mmの動物または植物起源から選択されることを特徴とする、請求項１に記載の複合材料。
  3. 前記繊維はセルロース、ウール、綿、亜麻、リネン、麻、サイザル、ココスまたは木材繊維から選択されることを特徴とする、請求項２に記載の複合材料。
  4. 前記繊維の水分は5重量％未満であることを特徴とする、請求項３に記載の複合材料。
  5. 前記ポリアミドは170〜200℃の軟化点および65〜120℃の加熱撓み温度を有することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の複合材料。
  6. 前記ポリアミドは-10〜+25℃のガラス転移温度を有することを特徴とする、請求項５に記載の複合材料。
  7. 前記脂肪族ジカルボン酸(b)は少なくとも85重量％のC12-〜C14-ジカルボン酸を含むことを特徴とする、請求項１〜６のいずれかに記載の複合材料。
  8. 前記ジアミン(c)は少なくとも50〜95重量％のC2〜C4-ジアミンを含有することを特徴とする、請求項１〜７のいずれかに記載の複合材料。
  9. 添加剤として難燃剤化合物および/または耐衝撃性改良剤を含有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれかに記載の複合材料。
  10. 前記いずれかの請求項に記載の複合材料を押出機中で混合および均一化し、および、i)ペレットに形成、または、ii)射出成形によって成形用プレフォームに適用することを特徴とする、成形複合材料の製造方法。
  11. 前記材料の射出温度は130〜200℃であることを特徴とする、請求項１０に記載の方法。
  12. 前記成形は更なる結合部品を含むことを特徴とする、請求項１０または１１に記載の方法。
  13. 請求項１〜１０のいずれかに記載の組成物から製造された製造物品。
  14. 150℃までの温度で機械的安定性である、請求項１３に記載の製造物品。
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